AA-TIG焊三维熔池行为的数值分析的开题报告

精品文档---下载后可任意编辑 AA-TIG焊三维熔池行为的数值分析的开题报告 一、选题背景 AA-TIG（Active Arc-Tungsten Inert Gas Welding）焊接技术是一种新型的高能输入焊接技术，具有能量密度高、熔融率大、焊缝成形好等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、造船、石油化工等领域。该焊接技术在一定程度上难以实现熔池形态的可视化，同时熔池行为的分析与讨论对于焊接过程的优化以及焊接质量的保障具有重要意义。 二、选题目的 本次课题旨在基于数值模拟方法，采纳计算流体力学（CFD）模型对AA-TIG焊接过程的三维熔池行为进行数值计算和分析，探究AA-TIG焊接过程中，焊缝形成的机理及影响因素，为优化该焊接技术提供理论依据与参考。 三、讨论内容 1. 建立AA-TIG焊接过程的数值模型，采纳ANSYS软件进行计算流体力学仿真分析； 2. 分析AA-TIG焊接过程中的热力学参数变化规律及其对熔池行为的影响，如电弧功率、电弧长度、气体流量等； 3. 讨论AA-TIG焊接过程中熔池形态与形成机理，如熔池面积、深度、形态等； 4. 控制变量法讨论AA-TIG焊接工艺参数对熔池行为的影响，评估焊接质量。 四、讨论方法 本课题采纳计算流体力学仿真方法，基于数学模型与物理模型相结合，对AA-TIG焊接过程进行数值模拟，通过参数分析和敏感度分析提取模型中的主要参数和关键因素，深化探究AA-TIG焊接过程中的熔池行为，最终实现对AA-TIG焊接质量的优化控制。 五、讨论意义 1. 优化AA-TIG焊接质量，提高生产效率； 2. 探究AA-TIG焊接过程中的熔池行为与特性，得到新的理论成果，并为进一步的讨论提供实验数据支撑； 3. 发掘新型焊接工艺与技术，丰富内涵。 六、讨论难点 1. 将电磁场和喷口流场耦合计算，建立高精度的AA-TIG焊接数值模型； 2. 开发适用于AA-TIG焊接工艺参数的气/液两相流数值计算算法； 3. 实现AA-TIG焊接过程及熔池流场的高精度数值仿真计算。 七、进度安排 第一年： 完成讨论方案的制定，建立AA-TIG焊接过程的数值模型； 完成讨论文献调研和理论分析； 开展相关数值计算与数据分析； 初步总结AA-TIG焊接过程中的熔池行为与特性。 第二年： 深化开展讨论，通过敏感性分析实验结果验证数值计算结果的有效性； 探究AA-TIG焊接过程中的熔池行为与形成机理； 开发AA-TIG焊接过程中熔池行为控制模型，完成AA-TIG焊接质量优化的控制； 撰写讨论报告和相关论文。 八、预期成果 通过对AA-TIG焊接过程中的熔池行为进行数值模拟和分析，探究AA-TIG焊接过程中的焊缝形成机理及影响因素，并为优化该焊接技术提供理论依据与参考，达到以下预期成果： 1. 发表相关学术论文2篇以上，其中1篇为SCI论文； 2. 参加国内外学术会议1次以上； 3. 完成硕士学位论文。